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基于物联网技术的桥梁结构健康监测系统的设计与实现 预览 被引量:2
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作者 康佩 刘旨阳 王珏辉 《电子测试》 2018年第24期62-64,共3页
结构健康监测是桥梁日常维护管理的一项重要工作,如何借助于信息化手段,提高桥梁维护管理的效率,降低运营维护的管理成本,科学有效的实时数据监测成为当前结构健康监测管理急需解决的问题,提出构建基于物联网的监测系统,不仅解决了传统... 结构健康监测是桥梁日常维护管理的一项重要工作,如何借助于信息化手段,提高桥梁维护管理的效率,降低运营维护的管理成本,科学有效的实时数据监测成为当前结构健康监测管理急需解决的问题,提出构建基于物联网的监测系统,不仅解决了传统的结构监测设备无法远程获取数据、数据记录存储量小、查询分析困难等问题,同时实现了云端远程管理控制,数据实时同步,跨平台实现桌面端和移动端的多种形式的接入,降低了桥梁结构健康监测的运维成本。 展开更多
关键词 物联网 桥梁结构健康监测 数据实时同步 跨平台
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一种新型采集节点的设计及其在桥梁健康监测系统中的应用 预览
2
作者 史雪峰 朱世峰 代琛 《现代电子技术》 北大核心 2015年第5期23-26,共4页
针对现有桥梁结构健康监测系统数据采集节点的不足,基于传统RS485工作模式提出并设计了一种新型采集节点工作模式,总线上的其中任意一个采集节点均可作为控制主机使用,其余节点为从节点,以此使得采集系统更加简洁。采集到的数据保... 针对现有桥梁结构健康监测系统数据采集节点的不足,基于传统RS485工作模式提出并设计了一种新型采集节点工作模式,总线上的其中任意一个采集节点均可作为控制主机使用,其余节点为从节点,以此使得采集系统更加简洁。采集到的数据保存到内部存储FLASH上,保证数据不会丢失,提高了其可靠性。该类采集节点已在某城市立交桥长期健康监测中得到了应用,结果表明:该采集节点具有采集精度高、可工作于主/从模式、操作方便等优点,为桥梁结构健康监测提供了一种新的选择。 展开更多
关键词 桥梁结构健康监测 采集节点 主/从工作模式 操作方便
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基于BDNM的桥梁结构可靠度预测 预览 被引量:5
3
作者 樊学平 吕大刚 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期1-5,共5页
为了结合监测极值应力和应力参数(平均值)的先验模型来对桥梁可靠度进行预测,认为极值应力随时间变化的动态测量为一个时间序列,并考虑到贝叶斯动态线性模型(BDLM)的局限性,引入贝叶斯动态非线性模型(BDNM)对时变极值应力进行... 为了结合监测极值应力和应力参数(平均值)的先验模型来对桥梁可靠度进行预测,认为极值应力随时间变化的动态测量为一个时间序列,并考虑到贝叶斯动态线性模型(BDLM)的局限性,引入贝叶斯动态非线性模型(BDNM)对时变极值应力进行预测.运用BDNM建立了极值应力的状态方程和监测方程,通过泰勒级数展开技术,将其近似转化为贝叶斯动态线性模型(BDLM),并通过贝叶斯因子来对应力信息进行监控,然后结合应力参数的先验信息,对极值应力的状态参数进行贝叶斯后验概率推断,建立动态模型对极值应力变化趋势进行预测.基于监测信息,考虑到变量估计主观认识的不确定性,引入折扣因子来确定状态误差方差.最后利用建立的BDNM和一次二阶矩(FOSM)可靠度方法,对结构可靠度进行预测,并通过实例验证了所建模型的合理性和适用性. 展开更多
关键词 桥梁健康监测 应力 贝叶斯动态非线性模型 贝叶斯动态线性模型 可靠度预测
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非平衡集成迁移学习模型及其在桥梁结构健康监测中的应用 预览 被引量:3
4
作者 于重重 吴子珺 +2 位作者 谭励 涂序彦 田蕊 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期46-51,共6页
在桥梁结构健康监测与状态评估过程中所获得的桥梁结构数据库常存在间断性异常或缺损,且不同样本分类数据不均匀,难以在信息缺失、数据分布失衡的情况下完成对桥梁结构健康的监测与状态评估.针对这一问题,在改进相似性度量函数的SO... 在桥梁结构健康监测与状态评估过程中所获得的桥梁结构数据库常存在间断性异常或缺损,且不同样本分类数据不均匀,难以在信息缺失、数据分布失衡的情况下完成对桥梁结构健康的监测与状态评估.针对这一问题,在改进相似性度量函数的SOM聚类算法和非平衡集成迁移学习算法的基础上。提出了一种改进的迁移学习模型.通过对实际监测数据的分析,该迁移学习模型的分类精度随着目标数据集所占比例的不断增加而提高,验证了该模型的有效性和科学性. 展开更多
关键词 非平衡集成迁移学习算法 SOM算法 迁移学习模型 桥梁结构健康监测
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人工鱼群算法在桥梁传感器优化配置中的应用 预览 被引量:1
5
作者 赵宇 彭珍瑞 殷红 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第19期260-264,共5页
为了实现桥梁结构健康监测传感器的优化配置,用尽可能少的传感器获取尽可能多的反映桥梁结构健康状况的信息,将人工鱼群算法应用于一座拱桥的传感器配置中,利用人工鱼的三种典型行为,解决桥梁传感器优化配置问题。结果表明,人工鱼... 为了实现桥梁结构健康监测传感器的优化配置,用尽可能少的传感器获取尽可能多的反映桥梁结构健康状况的信息,将人工鱼群算法应用于一座拱桥的传感器配置中,利用人工鱼的三种典型行为,解决桥梁传感器优化配置问题。结果表明,人工鱼群算法自适应能力强,收敛精度高,可以实现桥梁结构健康监测传感器优化配置。 展开更多
关键词 人工鱼群算法 传感器优化配置 桥梁结构健康监测
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基于无线传感网的桥梁结构健康监测系统测试平台设计 预览 被引量:1
6
作者 易灵芝 邓贤君 +1 位作者 伍琼芳 伍衡山 《南华大学学报:自然科学版》 2013年第3期78-81,共4页
桥梁结构健康监测目前越来越受到重视和关注。本文提出了一种基于无线传感器网络的桥梁结构健康检测系统的测试平台设计方案。对该测试平台设计方案的仿真结果表明,在桥梁结构健康监测系统的调试和探索阶段,用带有能为传感器节点提供... 桥梁结构健康监测目前越来越受到重视和关注。本文提出了一种基于无线传感器网络的桥梁结构健康检测系统的测试平台设计方案。对该测试平台设计方案的仿真结果表明,在桥梁结构健康监测系统的调试和探索阶段,用带有能为传感器节点提供能量和有线通信的网关节点的分层传感网系统来替代一个只配备大容量电池的简易无线传感器网络是可行的。 展开更多
关键词 无线传感器网络 桥梁结构健康监测 测试平台
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基于结构健康监测系统的桥梁数据异常诊断研究 预览 被引量:11
7
作者 袁慎芳 梁栋 +1 位作者 高宁 张宇峰 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期69-74,共6页
桥梁结构监测主要集中在对桥梁结构损伤位置和损伤程度的研究,然而,这是以桥梁结构健康监测系统数据有效为前提的.在实际的环境里,由监测系统自身故障引起的异常往往会对监测数据有一定影响,使得监测系统产生损伤误报,增加了虚警... 桥梁结构监测主要集中在对桥梁结构损伤位置和损伤程度的研究,然而,这是以桥梁结构健康监测系统数据有效为前提的.在实际的环境里,由监测系统自身故障引起的异常往往会对监测数据有一定影响,使得监测系统产生损伤误报,增加了虚警率;同时,由某些外部荷栽引起的突发事件,可能会对结构有严重破坏,不利于桥梁的安全维护和管理.为了保证桥梁的安全,提高桥梁结构监测的有效性,有必要对特殊事件进行异常诊断.该文将一类识别方法应用到桥梁数据诊断中,即通过核主成分分析和超球面一类支持向量机方法将一般监测数据和特殊事件数据有效区分,并利用江阴大桥的加速度传感器数据验证了该方法在船撞、台风、传感器装机噪声和传感器跳变信号下的有效性。 展开更多
关键词 桥梁结构健康监测 数据异常诊断 核主成分分析 超球面一类支持向量机
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免疫算法在桥梁监测传感器优化配置中的应用 预览 被引量:3
8
作者 赵宇 殷红 彭珍瑞 《兰州交通大学学报》 CAS 2013年第4期39-43,共5页
为了用尽可能少的传感器获取尽可能多的全面反映桥梁健康状况的信息,提出了基于免疫算法的桥梁结构健康监测传感器优化配置方法.该算法以桥梁模态分析后所得的模态置信度矩阵作为目标函数,采用整数编码方式产生初始抗体群,以亲和度... 为了用尽可能少的传感器获取尽可能多的全面反映桥梁健康状况的信息,提出了基于免疫算法的桥梁结构健康监测传感器优化配置方法.该算法以桥梁模态分析后所得的模态置信度矩阵作为目标函数,采用整数编码方式产生初始抗体群,以亲和度为基础对抗体进行选择及评价,采取精英保留策略更新记忆库,对抗体进行免疫操作产生新群体.结果表明,与遗传算法相比,免疫算法收敛速度快、精度高,可以实现桥梁结构健康监测传感器优化配置. 展开更多
关键词 传感器优化配置 免疫算法 桥梁结构健康监测
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基于径向基神经网络的桥梁有限元模型修正 被引量:8
9
作者 王蕾 郁胜 +1 位作者 李宾宾 欧进萍 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第S2期11-15,共5页
基于某预应力混凝土大跨刚构-连续梁桥的ANSYS有限元模型,提出一种基于径向基神经网络的有限元模型修正方法。该方法以不同设计参数条件下有限元模型模态分析频率作为输入向量,以对应的桥面单元、中墩、边墩的弹性模量、密度等设计参... 基于某预应力混凝土大跨刚构-连续梁桥的ANSYS有限元模型,提出一种基于径向基神经网络的有限元模型修正方法。该方法以不同设计参数条件下有限元模型模态分析频率作为输入向量,以对应的桥面单元、中墩、边墩的弹性模量、密度等设计参数修正值作为输出向量,利用径向基神经网络来逼近两者之间的非线性映射关系。结合该桥梁结构健康监测系统中加速度传感器监测的桥梁结构动力反应的加速度数据,利用神经网络的泛化特性,直接计算出有限元模型设计参数的修正值。研究结果表明:修正后的有限元模型能更真实地反映结构的物理状态,较好地反映该桥梁结构的真实动力特性。 展开更多
关键词 桥梁健康监测 模型修正 神经网络 刚构-连续梁桥
基于异常识别和关联分析的桥梁数据复合诊断 预览 被引量:2
10
作者 梁栋 张宇峰 +1 位作者 袁慎芳 吴键 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期402-407,共6页
提出了一种基于异常识别和多传感器关联分析的桥梁数据复合诊断方法。该方法利用超球面一类支持向量机对传感器数据特征进行异常识别,通过ε-支持向量回归机对多传感器测量值进行位置关联分析,从而判定该传感器数据异常是由外部荷载还... 提出了一种基于异常识别和多传感器关联分析的桥梁数据复合诊断方法。该方法利用超球面一类支持向量机对传感器数据特征进行异常识别,通过ε-支持向量回归机对多传感器测量值进行位置关联分析,从而判定该传感器数据异常是由外部荷载还是传感器自身故障引起。通过江阴大桥主梁加速度传感器的相关测量数据,表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 桥梁结构健康监测 异常识别 超球面一类支持向量机 关联分析 ε-支持向量回归机
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LS-SVM在桥梁结构健康预测评估中的研究 被引量:3
11
作者 于重重 王竞燕 +2 位作者 谭励 涂序彦 杨扬 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2011年第6期148-152,共5页
桥梁的结构变形包含的桥梁结构内涵信息丰富,具有非线性、时序性和样本容量小的特点.利用支持向量机,以杭州湾大桥实测变形数据为研究对象,提出了基于LS-SVM的桥梁结构变形预测模型,通过实验证明了运用其对桥梁结构健康状况进行评估的... 桥梁的结构变形包含的桥梁结构内涵信息丰富,具有非线性、时序性和样本容量小的特点.利用支持向量机,以杭州湾大桥实测变形数据为研究对象,提出了基于LS-SVM的桥梁结构变形预测模型,通过实验证明了运用其对桥梁结构健康状况进行评估的可行性和有效性,并且通过实验结果对比显示了最小二乘支持向量机在变形预测中的优势. 展开更多
关键词 桥梁结构健康监测 变形 最小二乘支持向量机
基于新型树状结构的无线传感器网络桥梁结构健康监测系统研究 预览 被引量:8
12
作者 丁华平 冯兆祥 +1 位作者 沈庆宏 杨根成 《南京大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2009年第4期 488-493,共6页
常规的无线传感器网络通过支持任意两点之间的通信,实现相距多跳的节点之间通信,然而在节点密集布设情况下,任意两点之间的通信会导致数据重叠,进而造成有限带宽资源的浪费.基于新型树状结构的无线传感器网络利用业务的方向性特点,在桥... 常规的无线传感器网络通过支持任意两点之间的通信,实现相距多跳的节点之间通信,然而在节点密集布设情况下,任意两点之间的通信会导致数据重叠,进而造成有限带宽资源的浪费.基于新型树状结构的无线传感器网络利用业务的方向性特点,在桥梁结构健康监测系统中,把节点构造成以传感器节点-汇集节点-基站节点的深度为二的树,数据按照业务方向进行传输,可以有效减少资源浪费,提高通信效率.文章对传感器节点在桥梁结构健康监测系统中的定位问题进行了研究并给出了解决方案,提出通过两种休眠调度方法来减少节点及网络的能量消耗;通过对汇集节点的数据聚合模型的研究,给出分布式数据处理能有效减少数据通信量的结论;通过对基站节点的网络协议转换的研究,来实现大规模无线传感器网络的组网与应用.最后对.NET构架和开发语言的特点进行了说明. 展开更多
关键词 无线传感器网络 树状结构 桥梁结构健康监测 .NET构架
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桥梁结构健康监测工厂化仪表集成设计 预览
13
作者 冷俊 《可编程控制器与工厂自动化(PLC FA)》 2012年第7期70-72,共3页
桥梁结构健康监测系统实施环节众多而且周期长,为了提高系统实施的效率和质量,有必要进行工厂化实施。本文以曹妃甸1#桥系统为例对工厂化实施进行了积极的探索。
关键词 桥梁结构健康监测系统 工厂化实施 效率 质量
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基于时频分析方法的桥梁结构健康监测系统 预览 被引量:5
14
作者 于重重 王竞燕 +1 位作者 谭励 涂序彦 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2011年第5期 585-591,共7页
桥梁的振动信号作为反映桥梁结构健康状况的重要指标,具有非线性、非平稳特点。时频分析方法是非平稳信号处理的重要分支,该方法利用时间和频率的联合函数来表示非平稳信号,并进行分析和处理。本文针对杭州下沙大桥桥梁结构健康监测... 桥梁的振动信号作为反映桥梁结构健康状况的重要指标,具有非线性、非平稳特点。时频分析方法是非平稳信号处理的重要分支,该方法利用时间和频率的联合函数来表示非平稳信号,并进行分析和处理。本文针对杭州下沙大桥桥梁结构健康监测系统采集的振动信号,分别利用小波分析和HHT方法进行多尺度分解、去噪与重构,并对两种时频分析方法进行比较研究。实验结果表明了时频分析方法在桥梁振动信号动力特性分析与处理中的可行性与有效性,并为该方法在桥梁监测系统的应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 桥梁结构健康监测 小波分析Hilbert—Huang变换 去噪
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基于实测风谱的润扬悬索桥桥址区三维脉动风场模拟 预览 被引量:3
15
作者 王浩 李爱群 +1 位作者 谢以顺 李杏平 《东南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期 1206-1211,共6页
针对大跨度悬索桥的结构形式和振动模态特点,结合自然风的相关特性,给出了一种简化的三维脉动风场模拟方法,将实际面状的三维脉动风场简化为多个线状的一维脉动风场.基于谐波合成法,并运用FFT技术,进行了润扬悬索桥桥址区三维脉动风场... 针对大跨度悬索桥的结构形式和振动模态特点,结合自然风的相关特性,给出了一种简化的三维脉动风场模拟方法,将实际面状的三维脉动风场简化为多个线状的一维脉动风场.基于谐波合成法,并运用FFT技术,进行了润扬悬索桥桥址区三维脉动风场的模拟.为了真实反映桥址区强风特性,模拟目标功率谱采用由该桥结构健康监测系统实测台风数据运用非线性最小二乘法拟合而得的拟合谱.结果表明,该风场模拟方法计算效率较高,主梁与主塔结构脉动风场的模拟值均与目标值吻合较好,验证了该风谱模拟方法的有效性和可靠性. 展开更多
关键词 悬索桥 结构健康监测系统 紊流功率谱 风场 数值模拟 谐波合成法
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基于GPS的润扬大桥悬索桥位移监测与分析 预览 被引量:4
16
作者 李枝军 李爱群 +1 位作者 韩晓林 缪长青 《世界桥梁》 北大核心 2008年第1期 53-56,共4页
介绍润扬大桥结构健康监测系统中的GPS子系统,对系统采集的大量数据进行了分析,研究了悬索桥在台风、温度、特殊车辆荷载作用下位移变化情况。研究结果表明:台风作用下桥面横向和蛏向位移以跨中最大;温度对竖向以及顺桥向的位移有... 介绍润扬大桥结构健康监测系统中的GPS子系统,对系统采集的大量数据进行了分析,研究了悬索桥在台风、温度、特殊车辆荷载作用下位移变化情况。研究结果表明:台风作用下桥面横向和蛏向位移以跨中最大;温度对竖向以及顺桥向的位移有较大影响;正常运营状态下以及重车过桥时,桥面变形远小于设计荷载作用下的变形,结构具有较大的安全储备。 展开更多
关键词 悬索桥 结构健康监测 GPS系统
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